面向高端制造的三维结构高精度智能测量仪，根据光学原理可以分为线激光轮廓仪和面结构光三维扫描仪，是一种通过投射结构光条纹后，根据结构光条纹随被测物体表面形貌或材料介质的不同而发生相位变化，通过对相位改变进行数学反演获得被测物体表面形貌参数的一种非接触测量技术。三维结构高精度智能测量仪一般由结构光投射器、镜头光路、图像传感器和测量电路组成，通过工业软件进行相位解包，最终实现三维复杂表面形貌的建模和三维轮廓参数的测量的目的。一个典型的三维结构高精度智能测量仪的结构，如图1.1所示。

图1.1 三维结构高精度智能测量仪基本组成原理

随着三维结构高精度智能测量仪中的关键器件向小型化、集成化和智能化方向发展，整个三维结构高精度智能测量仪设备也朝着高精度、大集成和模块化方向发展。随着高亮LED、激光照明技术和DMD、LCoS等结构光投射技术，以及CCD、CMOS图像传感技术的快速发展和产品迭代，伴随着最新的微处理器和工业软件的发展，整个三维结构高精度智能测量仪领域都迎来了新的广阔的发展空间。在智能制造、航空航天、汽车工业、船舶建造、消费电子和社会的方方面面都发挥起重要的作用，成为我国社会生产中显著提升社会生产效率的关键测量设备。同时，随着发达国家对我国日益严重的技术壁垒的出现，面向高端制造的三维结构高精度智能测量仪逐渐受到国外大企业的技术垄断，严重影响了我国传感测量领域的健康发展，并影响到我国生产制造领域日益加速的技术升级需求。因此，针对这种严重的技术现实，结合我国已有的技术储备和技术需求，开发具有完全自主可控知识产权的面向高端制造的三维结构高精度智能测量仪成为我国高端测量仪器领域迫切的技术需求。2021年12月，我国制定的《“十四五”智能制造发展规划》中也强调指出“大力发展智能制造装备，针对传感..等环节的短板弱项，如数字化非接触精密测量设备..加速研发和国产替代”，更是为三维结构高精度智能测量仪的发展提供了坚实的政策支持，成为本项目开展的巨大动力所在。